KR20080024228A - 검출신호 전송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높은 가공 정밀도를 필요로 하는 부품이나, 그 장착 정밀을 필요로 하지 않고, 높은 S/N 비로 초음파 신호의 검출, 전송을 가능하게 한다.

드레서 헤드(41)에는 초음파를 검출하는 초음파 센서(21)를 설치하는 동시에, 초음파 센서(21)의 검출신호를 디지털 신호로 변환하여, 무선 변조하도록 구성된 신호 변환 송신회로(23)와, 이 신호 변환 송신회로(23)에 의해 무선 변조된 신호가 인가되는 신호 송신용 안테나(26)를 설치하는 한편, 드레서 헤드(41)의 근방에는 신호 송신용 안테나(26)에 의해 방사된 신호를 수신하는 신호 수신용 안테나(34)와, 이 신호 수신용 안테나(26)에 의해 얻어진 수신 신호를 복조하는 신호 수신 헤드(35)가 설치되어 있고, 복조된 신호는 제어부(31)를 통하여 소정 신호 형식의 디지털 신호 또는 아날로그 신호로서 출력되도록 되어 있다.

연삭 장치, 숫돌, 드레서 헤드, 드레싱, 초음파 센서

Description

검출신호 전송장치{DETECTION SIGNAL TRANSMITTER}

본 발명은 드레싱(dressing) 작업이나, 공작물의 가공 시에 생기는 초음파 신호를, 예를 들면, 공구의 위치 제어 등을 위해 검출하여 전송하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히, 내노이즈성의 향상, 신뢰성의 향상 등을 도모하는 것에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 장치로서는 예를 들면, 연삭 가공 장치에 있어서의 연삭 숫돌과 가공물의 접촉 시에 생기는 초음파의 검출을 가능하게 한 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 즉, 이러한 특허문헌 1에는 연삭 숫돌에 압전 소자를 부착하는 것과 함께, 이 압전 소자에 직렬로 제 1 코일을 접속하는 한편, 이 제 1 코일의 중심축 상에 제 2 코일을 대향 배치하고, 제 1 코일과 제 2 코일 사이의 전자석 결합에 의해서, 압전 소자에 의해 검출된 초음파 신호를 제 2 코일측에 얻을 수 있도록 한 것이 개시되어 있다.

그렇지만, 상기 종래 장치에 있어서는 압전 소자의 출력신호를 제 1 코일로 직접 인가하여, 제 2 코일과의 전자석 결합에 의해서 제 2 코일에 압전 소자의 출력신호에 응한 유도신호를 얻도록 한 구성이기 때문에, 외부의 전기적인 노이즈의 영향을 극히 받기 쉽고, 높은 S/N 비를 확보할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 제 1 코일에 인가되는 압전 소자의 출력신호의 레벨이 미약하기 때문에, 제 2 코일에 충분한 유도 기전력을 얻기 위해서는 제 1 코일과 제 2 코일을 미소 간격으로 접근시키고, 또한, 정밀도가 높은 동축도로 배치할 필요가 있다. 이 때문에, 치수 오차가 극히 작은 부품 가공이 필요하게 되어, 장치의 고가격화를 초래하는 문제가 있었다.

특허문헌 1 유럽 특허출원공개 제446849호 명세서

본 발명은 상기 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 높은 부품 가공 정밀도나, 그 설치 정밀도를 필요로 하지 않고 높은 S/N 비로 초음파 신호를 검출할 수 있는 검출신호 전송장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 회전체로부터의 초음파 검출을 위해서 회전체에 부착되는 부품의 마모가 거의 없고, 이에 따라 정기적인 교환을 필요로 하지 않는 검출신호 전송장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 형태에 따르면, 회전체에서 발생한 초음파를 검출, 전송하는 검출신호 전송장치로서,

상기 회전체에, 상기 초음파를 검출하는 초음파 센서를 설치하는 동시에, 상기 초음파 센서의 검출신호를 디지털 신호로 변환하고 무선 변조하도록 구성된 제 1 전자회로와, 상기 제 1 전자회로에 의해 무선 변조된 신호가 인가되는 신호 송신용 안테나를 설치하는 한편,

상기 회전체의 근방에는 상기 신호 송신용 안테나에 의해 방사된 신호를 수신하는 신호 수신용 안테나와, 상기 신호 수신용 안테나에 의해 얻어진 수신 신호를 복조하는 제 2 전자회로가 설치되는 검출신호 전송장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 초음파 센서의 출력신호를, 전송로로 출력하기 전에, 초음파 센서가 설치된 위치에서 즉시 디지털 신호로 변환하여, 무선 전송하는 구성으로 함으로써, 종래에 비하여 검출된 초음파 신호의 S/N 비를 각별하게 향상시킬 수 있다.

또한, 종래와 달리 회전체의 회전 속도를 규제하는 슬립 링과 같은 부품을 사용하지 않고 검출된 초음파를 회전체의 외부로 전송할 수 있는 구성으로 함으로써, 회전체의 고속화가 용이하게 될 뿐만 아니라, 슬립 링과 같이 회전체의 고속화에 따라서 마모나 손상이 증가하여 빈번한 교환을 필요로 하는 부품을 필요로 하지 않기 때문에, 신뢰성이 높은 검출신호 전송장치를 제공할 수 있다.

또한, 검출된 초음파를 무선 전송하는 구성으로 하였기 때문에, 종래와 달리, 송신측과 수신측의 간격 설정에 높은 정밀도가 요구되지 않으며, 또한, 사용되는 부품 자체에 대해서도 종래와 달리 높은 가공 정밀도를 필요로 하지 않기 때문에, 보다 저가로, 안정된 검출신호 전송장치를 제공할 수 있는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 검출신호 전송장치가 실현되는 연삭 가공 장치의 일 개략 구성예를 도시하는 구성도.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 검출신호 전송장치의 주로 전기적인 구성부분의 제 1 구성예를 도시하는 구성도.

도 3은 본 발명의 전력 수신용 안테나 및 신호 수신용 안테나 및 전력 송신용 안테나 및 신호 수신용 안테나를 중심으로 한 배치 구성예를 모식적으로 도시하는 모식도.

도 4는 도 3에 도시된 모식도의 특히 전력 수신용 안테나 및 신호 송신용 안테나와 전력 송신용 안테나의 배치부분을 확대하여 모식적으로 도시한 확대 모식도.

도 5는 도 3에 도시된 모식도에 있어서의 전력 송신용 안테나를 구성하는 전력 송신용 코어 부재의 정면도.

도 6은 검출신호 전송장치의 제 2 구성예를 모식적으로 도시하는 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관해서, 도 1 내지 도 6을 참조하면서 설명한다.

또, 이하에 설명하는 부재, 배치 등은 본 발명을 한정하지 않으며, 본 발명의 취지 범위 내에서 다양하게 개조 및 변경할 수 있다.

먼저, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 검출신호 전송장치가 실현되는 연삭 가공 장치의 하나의 개략 구성예에 관해서, 도 1을 참조하면서 설명한다.

이 연삭 가공 장치는 후술하는 검출신호 전송장치가 부가된 점을 제외하면, 기본적으로는 종래부터 공지·주지의 구성과 동일한 구성을 갖고 이루어지는 것이다. 또한, 도 1에 있어서, 검출신호 전송장치는 도시를 생략한 것이다.

본 발명의 실시 형태에 있어서의 연삭 가공 장치는 연삭 가공부(101)와 드레서부(102)로 크게 구별되어 구성된 것이다.

연삭 가공부(101)는 가공물(5)이 부착되는 가공물 보유부(1)와, 연삭 숫돌(6)이 가공물(5)에 대하여 이동 가능하게 설치되는 숫돌 보유부(2)를 주요 구성 요소로서 구성되어 있고, 연삭 숫돌(6)에 의한 가공물(5)의 가공이 행하여지도록 되어 있다.

가공물 보유부(1)는 도시하지 않는 설치면에 대하여 고정된 기대부에 고정 장착되어 설치된 본체부(3)와, 이 본체부(3)에 있어서 도시하지 않는 모터에 의해서 회동 가능하게 설치된 회전측 척(4; chuck)을 구비하여 구성되어 있다.

회전측 척(4)은 적어도 본체부(3)로부터 돌출한 부분이 대략 중공 원통형상으로 형성되어 있고, 그 선단부분에 가공물(5)이 착탈 가능하게 장착되도록 되어 있는 것이다.

숫돌 보유부(2)는 연삭 숫돌(6)이 부착되는 슬라이드(7)가 다음에 기술하는 것처럼 설치되어 구성된 것이다.

즉, 우선, 슬라이드(7)에는 연삭 숫돌(6)이 부착되는 숫돌 스핀들(8)이 도시하지 않는 모터에 의해 회동 가능하게 설치되어 있다. 연삭 숫돌(6)은 숫돌축(9)의 일단측에 착탈 가능하게 부착되어 있고, 이 숫돌축(9)의 타단측이 숫돌 스핀들(8)에 삽입된 것이다.

슬라이드(7)는 필드 테이블(14)에 있어서, 노치 모터(10)의 구동에 의해, 가공물(5)로 이동 가능하게 설치되어 있는 것으로, 필드 테이블(14)은 도시하지 않은 모터가 NC 제어에 의해 이동 제어되도록 되어 있다. 또한, 슬라이드(7)는 필드 테이블(14) 상에서 회동 가능하게 설치되는 동시에, 숫돌 스핀들(8)은 슬라이드(7) 상에서 회동 가능하게 설치된 것이다.

한편, 드레서부(102)는 드레서용 모터(40)와, 드레서 헤드(41)를 주요 구성 요소로서 구성되고, 연삭 숫돌(6)을 드레싱(dressing)할 수 있도록 되어 있다.

원반 형상으로 형성된 드레서 헤드(41)는 드레서 모터(40)에 의해 회전 가능하게 설치되어 있다.

다음에, 상술한 연삭 가공 장치에 있어서 실현되는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 검출신호 전송장치의 주로 전기적인 구성예에 관해서, 도 2를 참조하면서 설명한다.

본 발명의 실시 형태에 있어서의 검출신호 전송장치는 드레싱 작업에서 생긴 초음파 신호를 검출, 전송하는 것이며, 드레서 헤드(41)에 배치되는 후술하는 것과 같은 전자회로로의 전원 공급과, 드레서 헤드(41) 내에서 디지털 변환된 초음파 센서(21, 도 2에 있어서는 「AE-S」라고 표기)의 검출신호의 외부로의 전송을, 무선을 매체로 하여 행할 수 있도록 구성된 것이다.

구체적으로는, 먼저, 드레서 헤드(41)에는 상술한 바와 같이 초음파 센서(21)가 배치되는 동시에, 아날로그-디지털 변환기(22, 도 2에 있어서는 「A/D」라고 표기)와, 신호 변환 송신회로(23, 도 2에 있어서는 「CONV」라고 표기)와, 정류회로(24, 도 2에 있어서는「REC」라고 표기)와, 전력 수신용 안테나(25)와, 신호 송신용 안테나(26)가 후술하는 바와 같이 설치되어 있다. 또, 도 2에 있어서는 전 력 수신용 안테나(25) 및 신호 송신용 안테나(26)는 다음에 기술하는 전력 송신용 안테나(33) 및 신호 수신용 안테나(34)와의 관계를 나타내기 위해서 편의적으로 드레서 헤드(41)의 밖에 도시되어 있지만, 본 발명의 실시 형태에 있어서는 후술하는 것처럼 드레서 헤드(41) 내에 배치되는 것이다.

한편, 드레서 헤드(41)의 근방에는 제어부(31, 도 2에 있어서는 「CONT」라고 표기)와, 전력 송신 헤드(32, 도 2에 있어서는「PW-TX」라고 표기)와, 전력 송신용 안테나(33)와, 신호 수신용 안테나(34)와, 신호 수신 헤드(35, 도 2에 있어서는 「RX」라고 표기) 등이 다음에 기술하는 것처럼 배치된 것이다.

초음파 센서(21)는 예를 들면, 압전 소자를 사용한 공지ㆍ주지의 것이다.

이러한 초음파 센서(21)는 아날로그-디지털 변환기(22)가 접속되어 있고, 초음파 센서(21)에 의해서 얻어진 드레서 헤드(41)와 연삭 숫돌(6)의 접촉에 의해 생긴 초음파의 검출신호가 직접 디지털 신호로 변환되어, 다음에 기술하는 신호 변환 송신회로(23)로 출력되도록 되어 있다.

신호 변환 송신회로(23)는 아날로그-디지털 변환기(22)로부터 입력된 디지털 신호를 무선 송신에 적합한 소정의 신호 형식으로 변환하는 동시에, 무선 변조를 하여 신호 송신용 안테나(26)로 출력하는 것이다. 여기에서, 소정의 신호 형식은 예를 들면, 시리얼 포맷 등이 바람직하지만, 특정한 신호 형식에 한정될 필요는 없고, 임의로 설정되어야 한다.

또한, 무선 변조는 디지털 진폭 변조, 디지털 위상 변조 등 공지ㆍ주지의 변조방식이어도 좋고, 어느 변조방식을 선택할지는 임의이다. 또, 본 발명의 실시 형태에 있어서는 송신용의 무선 주파수로서는 3㎒대의 주파수가 사용된 것이다.

신호 변환 장치회로(23)에 있어서, 상술한 바와 같이 적절한 변조가 이루어진 반송파 출력은 신호 송신용 안테나(26)에 공급되게 된다.

본 발명의 실시 형태에 있어서의 신호 송신용 안테나(26)는 복수회 권취된 원형 코일을 사용한 것이지만, 물론, 이러한 것에 한정될 필요는 없고, 다른 형상 등의 안테나라도 좋다.

정류회로(24)는 전력 수신용 안테나(25)에 의해서 수신된 전력 공급신호를 정류하여, 상술한 아날로그-디지털 변환기(22) 및 신호 변환 송신회로(23)로 전원 공급을 하는 것이다. 또, 정류회로(24)에는 예를 들면, 비교적 용량치가 큰 콘덴서(도시하지 않음)를, 아날로그-디지털 변환기(22) 및 신호 변환 송신회로(23)로의 전원 공급라인(도시하지 않음)에 병렬 접속하여 설치하고, 이 콘덴서를 전원 공급을 위해 소위 플로팅 상태에서 사용하도록 하면, 후술하는 전력 송신 헤드(32)에 의한 전력 송신을 상시 행할 필요가 없어져, 적합하다.

본 발명의 실시 형태에 있어서의 전력 수신용 안테나(25)는 신호 송신용 안테나(26)와 마찬가지로, 복수회 권취된 원형 코일을 사용한 것이지만, 물론, 이러한 것에 한정될 필요는 없고, 다른 형상 등의 안테나라도 좋다.

한편, 드레서 헤드(41)의 근방에 배치된 제어부(31)는 공지ㆍ주지의 구성을 갖는 마이크로컴퓨터(36, 도 2에 있어서는 「CPU」라고 표기)를 중심으로 구성된 것이며, 후술하는 전력 송신 헤드(32) 또는 신호 수신 헤드(35)의 동작 제어, 또는 입력된 신호의 신호 형식의 변환 등을 하는 것이다. 이러한 제어부(31)는 연삭 가 공 장치가 적절한 위치에 형성된 직류전원(39, 도 2에 있어서는 「DC POWER」라고 표기)의 전원 공급을 받아 동작하도록 되어 있다.

신호 수신 헤드(35)는 신호 수신용 안테나(34)에 의해서 수신된 신호, 즉, 먼저 설명한 신호 송신용 안테나(26)를 통하여 신호 변환 송신회로(23)로부터 출력된 신호의 복조, 신호 레벨의 변환 등을 하는 것이다. 또, 여기에서의 복조, 신호 레벨의 변환을 위한 회로 자체는 통신기기 등으로 통상적으로 사용되는 공지·주지의 구성이므로, 여기에서 상세한 설명은 생략한다.

신호 수신 헤드(35)의 출력신호는 제어부(31)를 통하여, 디지털 시리얼 출력회로(37, 도 2에 있어서는 「RS232C」라고 표기)와 아날로그 출력회로(38, 도 2에 있어서는 「ANALOG」라고 표기)로, 각각 출력되도록 되어 있다.

여기에서, 디지털 시리얼 출력회로(37)는 신호 수신 헤드(35)에서 복조된 초음파 센서(21)의 검출신호로서의 시리얼 디지털 데이터를 공지ㆍ주지의 인터페이스 규격인 RSC-232C에 의해서 출력하기 위한 회로이다. 또한, 아날로그 출력회로(38)는 신호 수신 헤드(35)에서 복조된 초음파 센서(21)의 검출신호로서의 시리얼 디지털 데이터를 소정의 아날로그 전압으로 변환하여 출력하기 위한 회로이다.

또한, 이들 디지털 시리얼 출력회로(37), 아날로그 출력회로(38)의 출력신호는 도시하지 않는 제어장치에 의한 연삭 숫돌(6)의 위치 제어 등에 공급되게 된다.

다음에, 전력 수신용 안테나(25) 및 신호 송신용 안테나(26) 및 전력 송신용 안테나(33) 및 신호 수신용 안테나(34)를 중심으로 한 구체적인 배치예에 관해서, 도 3 내지 도 5를 참조하면서 설명한다.

도 3은 전력 수신용 안테나(25) 및 신호 송신용 안테나(26) 및 전력 송신용 안테나(33) 및 신호 수신용 안테나(34)를 중심으로 한 전체적인 배치 구성을 도시하고, 도 4는 특히, 전력 수신용 안테나(25), 신호 송신용 안테나(26) 및 전력 송신용 안테나(33)의 배치 부분을, 각각 모식적으로 도시한 것이다.

이 구성예에 있어서는 드레서 헤드(41)가 회동되는 회동축(45) 측의 보유부재(41b)가, 부품 수납공간을 원형 고리모양으로 갖는 것으로 되어 있고, 그 내부에, 전력 수신용 안테나(25)와 신호 송신용 안테나(26)와 함께, 앞서의 아날로그-디지털 변환기(22), 신호 변환 송신회로(23) 및 정류회로(24)가 설치되는 드레서 헤드용 회로기판(51)이 배치되어 있다(도 3 및 도 4 참조). 또, 초음파 센서(21)는 드레서 헤드(41) 내에서, 드레서 본체(41a)에 닿도록 형성되어 있다.

이 구성예에 있어서의 전력 수신용 안테나(25) 및 신호 송신용 안테나(26)는 각각 크기는 다르지만, 그 구성은 기본적으로 같은 것이다. 즉, 전력 수신용 안테나(25) 및 신호 송신용 안테나(26)는 전체가 원형 고리 모양이고, 또한, 코일 권취용의 단차부가 각각 형성된 전력 수신용 코어부재(25a), 신호 송신용 코어부재(26a)와, 코일 권취용의 단차부에 각각 코일 권취선이 권취되어 이루어지는 전력 수신용 코일(25b), 신호 송신용 코일(26b)로 구성된 것이다(도 4 참조)

본 발명의 실시 형태에 있어서는 전력 수신용 안테나(25)가 신호 송신용 안테나(26) 보다 약간 큰 것으로 되어 있다. 그리고, 전력 수신용 안테나(25)와 신호 송신용 안테나(26)는 적층되도록 하여, 전력 수신용 안테나(25)가 회동축(45) 측에, 신호 송신용 안테나(26)가 드레서 본체측(41a)에, 각각 위치하도록 배치된 것이다(도 3 및 도 4 참조).

한편, 드레서 헤드(41)를 회동 구동하기 위한 모터(도시하지 않음) 등이 수납되는 케이싱(46)의 드레서 헤드(41) 측을 향하는 적당한 위치에는 전력 송신 헤드용 수납 케이스(52)가 설치되고, 그 내부에, 전력 송신용 안테나(33)와 전력 송신 헤드(32)의 전자회로가 탑재되는 송신 헤드용 회로기판(53)이 수납된 것이다(도 3 및 도 4 참조). 또, 전력 송신 헤드용 수납 케이스(52)에는 전력 송신용 안테나(33)로부터 방사되는 소정 주파수의 전자기파에 대하여 충분한 투과율을 갖고, 전자기파에 대한 차폐 효과가 없는 부재를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 형태에 있어서의 전력 송신용 안테나(33)는 다른 안테나와 마찬가지로 전력 송신용 코어 부재(33a)와, 이 전력 송신용 코어 부재(33a)에 권취된 전력 송신용 코일(33b)로 구성된 것이다. 전력 송신용 코어 부재(33a)는 자성재로 이루어지는 베이스부(54a)에 권취용 기둥 형상부(54b)가 일체로 돌출 형성되어 이루어지는 것이다(도 4 참조). 그리고, 베이스부(54a)는 드레서 헤드(41) 측에서 본 평면형상이, 직사각형인 아랫변 부분, 즉, 드레서 헤드(41)에 가장 가까운 부분이 원호형상으로 잘린 형상을 갖는 것이다(도 5 참조). 이것은 전력 송신용 헤드 수납 케이스(52)가 드레서 헤드(41)의 외주 가장자리에 가장 가까이 배치되어 있기 때문에, 전력 송신 헤드용 수납 케이스(52)의 하측 부분, 즉, 드레서 헤드(41)를 향하는 부분이 드레서 헤드(41)의 주변을 따르도록 원호형상으로 형성되어 있는(도시하지 않음) 것에 대응시켰기 때문이다.

또한, 전력 송신 헤드용 수납 케이스(52)의 근방에는 신호 수신 헤드용 수납 케이스(55)가, 케이싱(46)의 적당한 위치에 고정 설치되어 있고, 신호 수신 헤드(35)를 구성하는 전자회로가 탑재되는 수신 헤드용 회로기판(56)과 마찬가지로, 신호 수신용 안테나(34)가 수납되어 있다(도 3 참조).

본 발명의 실시 형태에 있어서의 신호 수신용 안테나(34)는 외관형상이 거의 각기둥형상으로 형성된 신호 수신용 코어부재(34a)에 신호수신용 코일(34b)이 권취 되어 구성된 것이다.

또한, 신호 수신 헤드용 수납 케이스(55)에는 전력 송신 헤드용 수납 케이스(52)와 마찬가지로, 신호 수신용 안테나(34)에 의해서 수신되는 소정 주파수의 전자기파에 대하여 충분한 투과율을 갖고, 전자기파에 대한 차폐 효과가 없는 부재를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 형태에 있어서는 이렇게, 전력 송신용 안테나(33)와 전력 수신용 안테나(25), 또한, 신호 송신용 안테나(26)와 신호 수신용 안테나(34)가, 각각 비교적 접근하여 배치되어 있기 때문에, 통상의 전자기파의 전파에 의한 신호의 송수신과 마찬가지로, 안테나 상호의 전자적 결합에 의한 신호의 송수신도 동시에 이루어지는 것이다.

또, 상술한 본 발명의 실시 형태에 있어서는 아날로그-디지털 변환기(22)와 신호 변환 송신회로(23)에 의해 제 1 전자회로가 실현되어 있고, 또한, 신호 수신 헤드(35)에 의해 제 2 전자회로가 실현된 것이다. 또한, 전력 송신 헤드(32)에 의해 제 3 전자회로가 실현된 것이다.

다음에, 상기 구성에 있어서의 검출신호 전송장치의 전체적인 동작에 관해서 설명하면, 우선, 드레서 헤드(41)에 의해 연삭 숫돌(6)의 드레싱이 행하여져, 그 드레싱의 상태에 따라서 초음파가 발생하면, 그 초음파는 드레서 헤드(41) 내에 설치된 초음파 센서(21)에 의해 검출된다. 초음파 센서(21)로부터는 검출된 초음파의 레벨에 따른 아날로그 신호가 출력되고, 마찬가지로 드레서 헤드(41) 내에 설치된 아날로그-디지털 변환기(22)에 입력되고, 즉시 디지털 신호로 변환된다. 그리고, 아날로그-디지털 변환기(22)에 의해서 디지털 신호로 변환된 초음파 센서(21)의 검출신호는 신호 변환 송신회로(23)에 의해 무선 변조되어 신호 송신용 안테나(26)로 인가되어, 전자기파로서 방사되게 된다.

신호 송신용 안테나(26)로부터 방사된 신호는 신호 수신용 안테나(34)를 통하여 신호 수신 헤드(35)에 입력되고, 신호 수신 헤드(35)에 의한 수신 신호의 복조, 신호 레벨의 변환 등이 실시되게 된다.

그리고, 신호 수신 헤드(35)에서 복조, 레벨 변환 등이 이루어진 신호는 제어부(31)로 입력되고, 필요에 따라서 선택된 디지털 시리얼 출력회로(37) 또는 아날로그 출력회로(38)를 통하여 외부로 출력되고, 예를 들면, 연삭 숫돌(6)의 위치 제어에 공급되게 된다.

한편, 전력 송신 헤드(32)는 제어부(31)에 의해서 적절한 타이밍으로 구동되고, 소정의 무선 주파수의 전력신호를 전력 송신용 안테나(33)로 인가한다.

이것에 의해서, 전력 송신용 안테나(33)로부터 전력신호가 방사되고, 전력 수신용 안테나(25)를 통하여 정류회로(24)로 입력되게 된다. 그리고, 정류회로(24)에 의해 얻어진 정류전압은 드레서 헤드(41) 내의 아날로그-디지털 변환기(22)나 신호 변환 송신회로(23)로 전원전압으로서 인가된다.

상술한 구성예에 있어서는 드레서 헤드(41)에 있어서 초음파를 검출할 수 있도록 하였지만, 이러한 구성에 한정될 필요는 없고, 예를 들면, 숫돌 스핀들(8)측에서 초음파를 검출할 수 있는 구성으로 하여도 적합하다.

도 6에는 제 2 구성예로서 숫돌 스핀들(8)측에서, 초음파의 검출을 가능하게 한 구성예가 도시되어 있고, 이하, 동일한 도면을 참조하면서 이 구성예에 관해서 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 구성예와 동일 구성 요소에 관해서는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략하며, 이하, 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다.

이러한 구성예에 있어서의 숫돌 스핀들(8)은 스핀들 케이싱(61) 내에 축 구동을 위한 빌트인(built-in) 모터(62)가 내장되고, 스핀들 케이싱(61)의 양단부 근방에 설치된 베어링(11a, 11b)을 통하여 숫돌축(9)이 회동 가능하게 지지되는 구성으로 되어 있기 때문에, 이러한 구성 자체는 공지·주지의 것이다.

본 발명의 실시 형태에 있어서는 스핀들 케이싱(61)의 후단측의 베어링(11b)과 스핀들 케이싱(61)의 후단면의 사이에, 전력 송신용 안테나(33A)를 설치하는 동시에, 회전 케이싱(63)이 설치된 것이다.

이 구성예에 있어서의 전력 송신용 안테나(33A)는 종단면이 대략 ㄷ자 형상(도 6 참조)이며, 숫돌축(9)의 단부측으로부터 본 전체 외관 형상이 원반형을 이루도록, 더욱이, 그 중앙부를 숫돌축(9)이 관통 가능하게 형성되고, 스핀들 케이싱(61)의 후단부 측에 형성된 오목부(61a)에 고착된 것이다. 또, 도면을 간결하게 하여, 이해를 용이하게 하기 위해서, 도 6에 있어서는 전력 송신용 안테나(33)의 코일이나 코어부재의 상세한 도시를 생략하고 있다.

또한, 회전 케이싱(63) 내에는 도시는 생략하고 있지만, 신호 송신용 안테나(34), 아날로그-디지털 변환기(22), 신호 변환 송신회로(23) 및 정류회로(24)가 수납되어 있다.

본 발명의 회전 케이싱(63)은 숫돌축(9)에 고착되어 있고, 숫돌축(9)과 함께 회동 가능하게 설치된 것으로 되어 있다.

또한, 숫돌축(9)의 직경 방향에 있어서의 회전 케이싱(63)의 길이는 전력 송신용 안테나(33)의 길이에 비하여 작게 설정되어 있고, 전력 송신용 안테나(33)의 ㄷ자 모양 부분의 안쪽에 위치하도록 숫돌축(9)에 고착된 것이다.

또한, 숫돌축(9)의 외주면의 적절한 부위에는 초음파 센서(21)가 부착된 것이다.

그리고, 이러한 숫돌 스핀들(8)의 후단측의 근방에는 신호 수신용 안테나(34)가, 연삭 가공 장치의 도시하지 않는 고정된 부위에 고정되어 설치된 것이다.

상기 구성에 있어서, 검출신호 전송장치로서의 기본적인 동작은 앞서 도 1 내지 도 5에 도시된 구성예에 있어서 설명한 그대로이므로, 여기에서 다시 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 형태에 있어서는 드레싱 작업에 있어서 발생하는 초음파를 검출, 전송하는 검출신호 전송장치를, 연삭 가공부(101)와 드레서부(102)를 갖는 연삭 가공 장치에 설치한 예를 도시하였지만, 전용의 드레서 장치로서 마찬가지로 적용할 수 있는 것은 물론이다.

또한, 드레싱 작업에 있어서 발생하는 초음파의 검출, 전송에 한정될 필요는 없고, 공작물의 연삭 가공에 있어서 생기는 초음파에 대해서도, 마찬가지로 검출, 전송하는 구성으로 해도 물론 좋다.

본 발명에 따른 검출신호 전송장치는 검출신호를 검출 개소에서 디지털 신호로 변환하여 무선 전송할 수 있도록 하는 동시에, 무선 전송에 의해 디지털 신호 변환 등에 필요한 전력 공급을 가능하게 하였기 때문에, 회전체, 예를 들면, 드레서 헤드 등에 있어서의 초음파의 검출, 전송에 적합하다.

Claims (5)

1. 회전체에 발생한 초음파를 검출, 전송하는 검출신호 전송장치로서,

   상기 회전체에, 상기 초음파를 검출하는 초음파 센서를 설치하고, 상기 초음파 센서의 검출신호를 디지털 신호로 변환하고, 무선 변조하도록 구성된 제 1 전자회로와, 상기 제 1 전자회로에 의해 무선 변조된 신호가 인가되는 신호 송신용 안테나를 설치하며,

   상기 회전체의 근방에는, 상기 신호 송신용 안테나에 의해 방사된 신호를 수신하는 신호 수신용 안테나와, 상기 신호 수신용 안테나에 의해 얻어진 수신 신호를 복조하는 제 2 전자회로를 설치한 것을 특징으로 하는 검출신호 전송장치.
2. 제 1 항에 있어서, 회전체의 근방에는 제 1 전자회로로 전력을 무선 공급하기 위한 신호를 발생하는 제 3 전자회로와, 상기 제 3 전자회로에 접속되는 전력 송신용 안테나를 설치하며,

   상기 회전체에는, 상기 전력 송신용 안테나로부터 방사된 신호를 수신하는 전력 수신용 안테나와, 상기 전력 수신용 안테나에 의해 얻어진 신호를 정류하고, 상기 제 1 전자회로로 공급하는 정류회로를 설치한 것을 특징으로 하는 검출신호 전송장치.
3. 제 2 항에 있어서, 제 1 전자회로는 아날로그 디지털 변환기와, 상기 아날로 그 디지털 변환기의 출력신호를 무선 변조하는 회로를 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 검출신호 전송장치.
4. 제 3 항에 있어서, 회전체는 드레싱 작업에 사용되는 드레서 헤드인 것을 특징으로 하는 검출신호 전송장치.
5. 제 3 항에 있어서, 회전체는 드레싱 작업에서 드레싱되는 숫돌이 회동 가능하게 부착된 숫돌 스핀들인 것을 특징으로 하는 검출신호 전송장치.

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